内容正文:
固镇县毛钽厂实验中学2024~2025学年高一5月月考
物理
考生注意:
1.满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:人教版必修一~必修二第八章第一节。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验。下列说法正确的是( )
A. 处于超重的物体重力变大
B. 处于失重的物体的惯性变小
C. 火箭加速上升过程中,宇航员处于超重状态
D. 火箭加速上升时,宇航员自身重力大于座椅对其的支持力
2. 物体在两个相互垂直的力、作用下运动,力对物体做功5J,力对物体做功10J,则、的合力对物体做的功为( )
A. 15J B. 10J C. 5J D.
3. 某同学骑自行车以的初速度沿足够长的斜坡向上做减速直线运动,加速度大小是,经过,他在斜坡上通过的路程是( )
A. B. C. D.
4. C/2021S4彗星上一年,地上逾千年,C/2021S4是紫金山天文台发现的售星,这颗彗星的轨道更扁一些,轨道周期更长,绕太阳旋转一圈大约需要1000年,若地球距太阳距离为r,则该彗星绕太阳旋转的半长轴约为( )
A. B. C. D. 不确定
5. 甲、乙两个集装箱的质量相等,先用起重机将甲集装箱以的速度匀速提升20m,再将乙集装箱以的速度匀速提升10m,那么起重机( )
A. 第一次做功多,功率小 B. 两次做功一样多,功率一样大
C. 第二次做功多,功率大 D. 两次对货箱的拉力大小不同
6. 曲线某点的曲率圆是指在该点与曲线凹侧相切具有相同弯曲程度的圆。当物体做曲线运动时,每一点的运动都可以看作绕着该点曲率圆圆心的圆周运动。如图,一个做平抛运动的物体,抛出点轨迹曲率圆半径为,当物体到达位置P时,速度方向偏转了,轨迹在该点的曲率圆半径为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,A是地球的同步卫星,B是地球的近地卫星,C是地面上的物体,A、B、C质量相等,均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动,则
A. A、B、C三者运行的速度
B. A、B、C三者的向心加速度
C. A、B、C三者的周期
D. A、B、C三者所受地球的万有引力
8. 如图所示,送水工人用推车运桶装水,到达目的地后,工人抬起把手,带动板转至水平即可将水桶卸下。若桶与接触面之间的摩擦不计,为锐角,板、对水桶的压力大小分别为、,保持不动,使由竖直缓慢转到与垂直的过程中( )
A. 水桶受到的合力发生改变
B. 不断减小,先增大后减小
C. 先减小后增大,不断减小
D. ,都不断减小
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
9. 一台额定功率为P的起重机从静止开始提升质量为m的重物,重物运动的图像如图所示,图中线段除段是曲线外,其余线段都是直线,已知在时刻拉力的功率达到额定功率,之后功率保持不变。下列说法正确的是( )
A. 图像中曲线段起重机的加速度越来越大
B. 图像中直线段起重机的功率保持增大
C. 在时刻,起重机的拉力最大且为
D. 在时刻,起重机的拉力最大且为
10. 如图所示,在竖直的转轴上,a、b两点间距为0.4m,细线长0.5m,长0.3m,在c点系一质量为m的小球,在转轴带着小球转动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 转速较小时,受拉力,松弛
B. 刚好拉直时,中拉力为
C. 拉直后转速增大,拉力增大
D. 拉直后转速增大,拉力不变
三、非选择题:本题共5小题,共58分。
11. 兴趣小组用如图所示装置验证向心力公式,将力传感器和光电门分别固定,细线上端固定在力传感器上.下端栓接一金属小球.力传感小球自然下垂时球心与光电门中心重合,已知球心到悬点O的距离为l,小球的直径为d,重力加速度为g。实验如下:
(1)小球自然下垂时力传感器读数为,则小球的质量_________(用题中已知量表示);
(2)将小球拉离竖直方向成一定角度后由静止释放,摆动过程中,测得小球通过光电门的时间为t,力传感器对应测得细线的最大拉力为F,则小球经过最低点时的速度大小_________(用题中已知量表示);
(3)改变细线与竖直方向的夹角,重复步骤(2),多次采集实验数据;
(4)正确操作得到一组数据,下列图像中能验证向心力公式的是_________(填标号);
A. B.
C. D.
(5)向心力的实际值为,理论值为,实验中发现明显大于,可能的原因是__________________(写一个原因即可)。
12. 某同学用如图甲所示装置做“在保持砂和砂桶质量m一定的条件下,探究小车加速度a与质量M的关系”的实验。小车及车中砝码质量为M,砂桶及砂的质量为m,重力加速度为g。
(1)平衡小车所受的阻力:将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,直到打点计时器打出一系列__________的点。
(2)若已做好阻力补偿,在小车做匀加速直线运动过程中,绳的张力大小可以表示为__________,当M与m的大小满足__________时,才可认为绳子对小车的拉力大小等于砂和砂桶的重力。(用题给符号表示)
(3)对于该实验的认识,下列说法中正确的是__________。
A.该实验应用了等效替代的思想方法
B.该实验应用了控制变量的思想方法
C.实验时必须先接通电源后释放小车
D.用天平测出m及M,直接用公式求出小车运动的加速度
(4)已知交流电源的频率为,某次实验得到的纸带如图乙所示,图中相邻计数点之间还有4个点未画出,由该纸带可求得小车的加速度__________。(结果保留2位有效数字)
13. 我国于2024年4月25日成功发射“神舟十八号”载人飞船。如图所示,“神舟十八号”载人飞船发射后先在近地圆形轨道Ⅰ上运动,到达轨道a点时变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达b点时再次变轨进入圆轨道Ⅲ,在轨道Ⅲ载人飞船离地球表面的距离为h,地球表面的重力加速度为g,地球的半径为R,引力常量为G,忽略地球自转。
(1)试判断载人飞船在圆轨道Ⅰ由a点进入椭圆轨道Ⅱ时是加速还是减速,并说明理由;
(2)求地球的质量M和平均密度ρ;
(3)求载人飞船在圆轨道Ⅲ上运行时的线速度v大小。
14. 跑车尾翼功能示意图如图所示,当汽车高速行驶时,气流会对跑车形成一个向下的压力,压力大小与车速的关系满足现某跑车在水平转弯中测试其尾翼功能,当测试车速为,未安装尾翼时,其转弯时的最小半径为在安装尾翼后,转弯时的最小半径可减为75m,尾翼质量可以忽略,g取,求:
(1)若汽车受到的最大静摩擦力为其对地面压力的倍,则的大小计算结果保留分数
(2)通过以上数据计算汽车的质量。
15. 在升降电梯内的地面上放一电子秤,电梯静止时,某同学站在电子秤上如图甲所示,电子秤示数为50kg。电梯由静止开始运动后的一段时间内该同学发现电子秤示数如图乙所示,,求:
(1)内电梯的运动状态;
(2)内该同学速度的最大值;
(3)内电梯运动的距离。
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固镇县毛钽厂实验中学2024~2025学年高一5月月考
物理
考生注意:
1.满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:人教版必修一~必修二第八章第一节。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验。下列说法正确的是( )
A. 处于超重的物体重力变大
B. 处于失重的物体的惯性变小
C. 火箭加速上升过程中,宇航员处于超重状态
D. 火箭加速上升时,宇航员自身重力大于座椅对其的支持力
【答案】C
【解析】
【详解】A.超重时物体对支持物的压力增大,但重力由决定,质量和重力加速度未变,因此超重状态的物体的重力大小不变,故A错误;
B.惯性仅由质量决定,失重时质量未变,惯性不变,故B错误;
C.火箭加速上升时,加速度方向向上,宇航员处于超重状态,故C正确;
D.由牛顿第二定律可得
解得
可见座椅对宇航员的支持力大于其重力,故D错误。
故选C。
2. 物体在两个相互垂直的力、作用下运动,力对物体做功5J,力对物体做功10J,则、的合力对物体做的功为( )
A. 15J B. 10J C. 5J D.
【答案】A
【解析】
【详解】功是标量,总功等于各分力做功的代数和,与力的方向无关。已知做功5J,做功10J,可得合力对物体做的功为,故选A。
3. 某同学骑自行车以的初速度沿足够长的斜坡向上做减速直线运动,加速度大小是,经过,他在斜坡上通过的路程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】自行车初速度 ,加速度大小 ,方向与速度相反 。
速度减至0所需时间
因 ,故自行车在6秒内未停止,全程匀减速运动。
由位移公式为得
代入数据
由于未改变运动方向,路程等于位移大小,故路程为21m。
故选C。
4. C/2021S4彗星上一年,地上逾千年,C/2021S4是紫金山天文台发现的售星,这颗彗星的轨道更扁一些,轨道周期更长,绕太阳旋转一圈大约需要1000年,若地球距太阳距离为r,则该彗星绕太阳旋转的半长轴约为( )
A. B. C. D. 不确定
【答案】B
【解析】
【详解】该彗星绕太阳旋转的周期与地球绕太阳旋转的周期之比为
根据开普勒第三定律有
得该彗星绕太阳旋转的半长轴为
故选B。
5. 甲、乙两个集装箱的质量相等,先用起重机将甲集装箱以的速度匀速提升20m,再将乙集装箱以的速度匀速提升10m,那么起重机( )
A. 第一次做功多,功率小 B. 两次做功一样多,功率一样大
C. 第二次做功多,功率大 D. 两次对货箱的拉力大小不同
【答案】A
【解析】
【详解】AD.两次提升过程集装箱均做匀速运动,根据受力平衡可得
由于两个集装箱的质量相等,两次对货箱的拉力大小相同,起重机对集装箱做的功为
第一次提升高度(20m)大于第二次(10m),因此第一次做功更多。功率为
第一次速度(5m/s)小于第二次(8m/s),第一次功率更小,A正确,D错误;
B.根据上述分析可知,两次做功不同,功率也不同,B错误;
C.结合上述结论可知,第二次做功更少,但功率更大,C错误。
故选A。
6. 曲线某点的曲率圆是指在该点与曲线凹侧相切具有相同弯曲程度的圆。当物体做曲线运动时,每一点的运动都可以看作绕着该点曲率圆圆心的圆周运动。如图,一个做平抛运动的物体,抛出点轨迹曲率圆半径为,当物体到达位置P时,速度方向偏转了,轨迹在该点的曲率圆半径为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】抛出点重力刚好与初速度垂直,则有
设物体到达位置P时的速度为,则有
在位置P,根据牛顿第二定律可得
联立解得轨迹在P点的曲率圆半径为
故选B。
7. 如图所示,A是地球的同步卫星,B是地球的近地卫星,C是地面上的物体,A、B、C质量相等,均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动,则
A. A、B、C三者运行的速度
B. A、B、C三者的向心加速度
C. A、B、C三者的周期
D. A、B、C三者所受地球的万有引力
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供向心力
可知
其中
所以
对地球同步卫星A和地面上的物体C,二者角速度大小相等,由
可知
则
故A正确;
B.对地球同步卫星A和地面上的物体C,二者角速度大小相等,由
可知
由
可知
所以A、B、C三者的向心加速度大小关系为
故B错误;
C.A是地球的同步卫星,运行周期与物体C的周期相同,由
可知同步卫星A的周期大于卫星B的周期,即
故C错误;
D.近地卫星的轨道等于地球的半径,由万有引力公式
由于三颗卫星质量相等,则有
故D错误。
故选A。
8. 如图所示,送水工人用推车运桶装水,到达目的地后,工人抬起把手,带动板转至水平即可将水桶卸下。若桶与接触面之间的摩擦不计,为锐角,板、对水桶的压力大小分别为、,保持不动,使由竖直缓慢转到与垂直的过程中( )
A. 水桶受到的合力发生改变
B. 不断减小,先增大后减小
C. 先减小后增大,不断减小
D. ,都不断减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.使由竖直缓慢转到与垂直的过程中,水桶受到的合力一直为0,保持不变,故A错误;
BCD.使由竖直缓慢转到与垂直的过程中,板对水桶的压力从水平向右逐渐变成与垂直,以水桶为对象,其受力如图所示
由图可知,、都在减小,故BC错误,D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
9. 一台额定功率为P的起重机从静止开始提升质量为m的重物,重物运动的图像如图所示,图中线段除段是曲线外,其余线段都是直线,已知在时刻拉力的功率达到额定功率,之后功率保持不变。下列说法正确的是( )
A. 图像中曲线段起重机的加速度越来越大
B. 图像中直线段起重机的功率保持增大
C. 在时刻,起重机的拉力最大且为
D. 在时刻,起重机的拉力最大且为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.图像斜率的绝对值表示加速度大小,根据图示可知,图像中曲线段起重机的加速度越来越小,故A错误;
B.直线段斜率一定,加速度一定,则拉力一定,速度增大,则图像中直线段起重机的功率保持增大,故B正确;
CD.结合上述可知,直线段,拉力一定,图像中曲线段起重机的加速度越来越小,则该段的拉力也越来越小,可知,在时刻,起重机的拉力最大且为,故C正确,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,在竖直的转轴上,a、b两点间距为0.4m,细线长0.5m,长0.3m,在c点系一质量为m的小球,在转轴带着小球转动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 转速较小时,受拉力,松弛
B. 刚好拉直时,中拉力为
C. 拉直后转速增大,拉力增大
D. 拉直后转速增大,拉力不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A.在转速较小时,随着转速的增加,小球做圆周运动的半径逐渐增大,此过程受拉力,松弛,故A错误;
B.当刚好拉直时,设与竖直方向的夹角为,则
对小球,竖直方向有
解得,故B正确;
CD.当转速继续增大,小球竖直方向始终平衡,可知拉力始终为保持不变;但转速增大,向心力增大,则的拉力逐渐增大,故C错误,D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共58分。
11. 兴趣小组用如图所示装置验证向心力公式,将力传感器和光电门分别固定,细线上端固定在力传感器上.下端栓接一金属小球.力传感小球自然下垂时球心与光电门中心重合,已知球心到悬点O的距离为l,小球的直径为d,重力加速度为g。实验如下:
(1)小球自然下垂时力传感器读数为,则小球的质量_________(用题中已知量表示);
(2)将小球拉离竖直方向成一定角度后由静止释放,摆动过程中,测得小球通过光电门的时间为t,力传感器对应测得细线的最大拉力为F,则小球经过最低点时的速度大小_________(用题中已知量表示);
(3)改变细线与竖直方向的夹角,重复步骤(2),多次采集实验数据;
(4)正确操作得到一组数据,下列图像中能验证向心力公式的是_________(填标号);
A. B.
C. D.
(5)向心力的实际值为,理论值为,实验中发现明显大于,可能的原因是__________________(写一个原因即可)。
【答案】 ①. ②. ③. D ④. 球心到悬点的距离l用悬线的长度表示
【解析】
【详解】[1] 小球自然下垂时力传感器读数为,根据平衡关系可知,小球的质量;
[2] 小球经过最低点时的速度大小
[3] 根据向心力公式可知
解得
则的图像为一次函数,故选D。
[4] 实验中发现明显大于,可能的原因是球心到悬点的距离l用悬线的长度表示;
12. 某同学用如图甲所示装置做“在保持砂和砂桶质量m一定的条件下,探究小车加速度a与质量M的关系”的实验。小车及车中砝码质量为M,砂桶及砂的质量为m,重力加速度为g。
(1)平衡小车所受的阻力:将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,直到打点计时器打出一系列__________的点。
(2)若已做好阻力补偿,在小车做匀加速直线运动过程中,绳的张力大小可以表示为__________,当M与m的大小满足__________时,才可认为绳子对小车的拉力大小等于砂和砂桶的重力。(用题给符号表示)
(3)对于该实验的认识,下列说法中正确的是__________。
A.该实验应用了等效替代的思想方法
B.该实验应用了控制变量的思想方法
C.实验时必须先接通电源后释放小车
D.用天平测出m及M,直接用公式求出小车运动的加速度
(4)已知交流电源的频率为,某次实验得到的纸带如图乙所示,图中相邻计数点之间还有4个点未画出,由该纸带可求得小车的加速度__________。(结果保留2位有效数字)
【答案】 ①. 间隔均匀 ②. ③. ④. BC##CB ⑤. 0.90
【解析】
【详解】(1)[1]平衡好小车所受的阻力,小车做匀速运动,直到打点计时器打出一系列间隔均匀的点。
(2)[2][3]由牛顿第二定律知,对小车有
对砂和砂桶有
所以
可见当时
(3)[4]AB.实验中涉及了质量和合力两个变化的物理量,所以需要控制变量法进行实验,故A错误,B正确;
C.实验时为了获得更多的信息,所以需要先接通电源,后释放纸带,故C正确;
D.小车运动的加速度必须由纸带上的测量数据计算得到,故D错误。
故选BC。
(4)[5]相邻计数点之间还有4个点未画出,则相邻两计数点间时间间隔为
由,可得
所以
13. 我国于2024年4月25日成功发射“神舟十八号”载人飞船。如图所示,“神舟十八号”载人飞船发射后先在近地圆形轨道Ⅰ上运动,到达轨道a点时变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达b点时再次变轨进入圆轨道Ⅲ,在轨道Ⅲ载人飞船离地球表面的距离为h,地球表面的重力加速度为g,地球的半径为R,引力常量为G,忽略地球自转。
(1)试判断载人飞船在圆轨道Ⅰ由a点进入椭圆轨道Ⅱ时是加速还是减速,并说明理由;
(2)求地球的质量M和平均密度ρ;
(3)求载人飞船在圆轨道Ⅲ上运行时的线速度v大小。
【答案】(1)加载人飞船在a点经圆轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ要做离心运动,故要加速;(2),;(3)
【解析】
【详解】(1)略;
(2)根据万有引力与重力的关系
所以
解得
(3)当飞船在圆轨道Ⅲ上运行时,有
所以
14. 跑车尾翼功能示意图如图所示,当汽车高速行驶时,气流会对跑车形成一个向下的压力,压力大小与车速的关系满足现某跑车在水平转弯中测试其尾翼功能,当测试车速为,未安装尾翼时,其转弯时的最小半径为在安装尾翼后,转弯时的最小半径可减为75m,尾翼质量可以忽略,g取,求:
(1)若汽车受到的最大静摩擦力为其对地面压力的倍,则的大小计算结果保留分数
(2)通过以上数据计算汽车的质量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
未安装尾翼时,车以最小半径水平转弯时有
解得
【小问2详解】
安装尾翼时,车以最小半径水平转弯时有
代入,解得
15. 在升降电梯内的地面上放一电子秤,电梯静止时,某同学站在电子秤上如图甲所示,电子秤示数为50kg。电梯由静止开始运动后的一段时间内该同学发现电子秤示数如图乙所示,,求:
(1)内电梯的运动状态;
(2)内该同学速度的最大值;
(3)内电梯运动的距离。
【答案】(1)电梯向下加速运动
(2)1m/s (3)3m
【解析】
【小问1详解】
由题图可知,内,人处于失重状态,有向下的加速度,电梯向下加速运动
【小问2详解】
由题图可知,内,电梯匀速运动,内,电梯减速下降,则1s末电梯的速度最大。对内,根据牛顿第二定律可得
解得
故该同学的最大速度
【小问3详解】
内,加速下降的位移
内,匀速下降的位移
内,根据牛顿第二定律则有
解得
则匀减速阶段的位移
故整个过程中电梯运动的距离
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